Terre Rare: cosa sono e dove si trova il nuovo “oro nero”
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Terre Rare: cosa sono e dove si trova il nuovo “oro nero”
Le Terre Rare, spesso abbreviate anche in RE (Rare Earths), REE (Rare Earth Elements) o REM (Rare Earth Metals), sono un gruppo di 17 elementi chimici che, nella società di oggi, giocano un ruolo fondamentale nella produzione delle più moderne tecnologie.
Questi elementi, che fanno parte della famiglia dei metalli, sono chiamati "Terre Rare" non perché siano veramente rari in termini assoluti, ma perché sono spesso disseminati in concentrazioni molto basse rispetto ad altri minerali.
Le Terre Rare sono estratte da giacimenti minerali situati in diverse parti del mondo, ma le principali regioni produttrici sono la Cina, l'Australia, gli Stati Uniti, il Brasile e la Russia. È opportuno sottolineare che non di raro il processo di estrazione di questi elementi risulta dannoso per l'ambiente, a causa dei prodotti chimici utilizzati e degli scarti della produzione.
Cosa sono le Terre Rare?
Le Terre Rare sono quindi elementi che hanno proprietà uniche che li rendono indispensabili per molte applicazioni tecnologiche odierne. Questo gruppo è formato dai 15 elementi che compongono, sulla tavola periodica, la serie dei lantanoidi, ai quali vanno ad aggiungersi scandio e ittrio, considerati Terre Rare dato che hanno le stesse proprietà chimiche dei primi 15 e che di solito si trovano negli stessi depositi minerari.
Nello specifico, i 17 elementi della tavola periodica che compongono le Terre Rare sono:
- Scandio (Sc)
- Ittrio (Y)
- Lantanio (La)
- Cerio (Ce)
- Praseodimio (Pr)
- Neodimio (Nd)
- Promezio (Pm)
- Samario (Sm)
- Europio (Eu)
- Gadolinio (Gd)
- Terbio (Tb)
- Disprosio (Dy)
- Olmio (Ho)
- Erbio (Er)
- Tulio (Tm)
- Itterbio (Yb)
- Lutezio (Lu)
Qual è la storia delle Terre Rare?
Le Terre Rare sono state scoperte per la prima volta nel 1787, quando un tenente dell'esercito svedese di nome Carl Axel Arrhenius rilevò un minerale nero chiamato “itterbite” (dal nome del villaggio svedese di Ytterby, dove venne ritrovato), che venne poi ribattezzato “gadolinite” nel 1800, dopo essere stata analizzata da un professore dell'Università di Turku, Johan Gadolin, che ne estrasse un ossido fino a quel momento sconosciuto, che chiamò “ittrio”.
Successivamente, nel 1794, fu scoperto un altro minerale contenente Terre Rare nella miniera di Bastnäs, vicino a Riddarhyttan, in Svezia. Questo minerale, chiamato appunto “bastnasite”, contribuì ulteriormente alla comprensione di questi elementi e della loro importanza.
Nel corso degli anni sono stati poi separati e scoperti gli altri elementi, ma è solo nel XX secolo che hanno cominciato a essere sfruttati su larga scala per le loro proprietà uniche. La Cina è stata a lungo il principale produttore di Terre Rare, ma altri paesi come l'Australia, gli Stati Uniti e il Brasile stanno ora aumentando la propria produzione per ridurre la dipendenza da un unico fornitore.
A cosa servono le Terre Rare?
Al giorno d'oggi questi materiali sono essenziali per tutta la tecnologia. Non parliamo solo di quella "lontana" da noi, ma anche e soprattutto di quella quotidiana. Volendo sintetizzare, comunque, le Terre Rare sono necessarie per:
- Produzione di dispositivi elettronici, come schermi LCD o batterie ricaricabili, veicoli ecologici, apparecchiature mediche, fibre ottiche;
- Produzione e innovazione di tecnologie mediche, industriali e legate ai trasporti alle quali ci affidiamo nella vita di tutti i giorni;
- Produzione di tecnologie dall'uso quotidiano, dalle memorie ottiche dei computer ai reattori nucleari, dai microonde ai superconduttori, fino agli agenti di contrasto per risonanze magnetiche, macchinari per raggi X o trattamenti specifici per alcune malattie.
Per fare degli esempi pratici, i catalizzatori a base di lantanio vengono utilizzati per raffinare il petrolio, mentre i magneti al neodimio (insieme a ferro e boro) sono utilizzati nella produzione di CD-ROM e DVD.
Alcuni tipi di batterie utilizzate nelle automobili ibride possono richiedere quantità significative di lantanio, anche di diversi chilogrammi.
Perché sono preziose?
Non basta però l’enorme mole di possibili applicazioni nelle moderne tecnologie, di per sé, a rendere le Terre Rare un bene prezioso, ma c’è anche il processo di estrazione e lavorazione che contribuisce alla crescita del loro valore.
Essendo estratte tramite un procedimento complesso e costoso, le Terre Rare sono diventate un bene prezioso sul mercato globale. Inoltre la loro crescente domanda, unita a una limitata disponibilità di risorse, rappresentano a volte un problema per molte nazioni che dipendono dalle loro importazioni.
Per fare un esempio delle difficoltà nell’estrazione delle Terre Rare, il Brasile è riuscito nel 2023 a produrre solo 80 tonnellate di questi elementi, a fronte di una riserva di circa 21 milioni di tonnellate, che rende il Paese terzo al mondo per disponibilità di Terre Tare, dopo il Vietnam (22 milioni) e la Cina (44 milioni), primo produttore al mondo che avrebbe però avviato una politica per ridurre il rapido esaurimento delle risorse.
Dove e come si estraggono?
Secondo i dati dell’ultimo rapporto dell’US Geological Survey sulle Terre Rare, i primi 10 territori al mondo che hanno le maggiori riserve di questi elementi, dopo i tre già nominati, sono Russia, India, Australia, Stati Uniti, Groenlandia (che attualmente però non produce metalli), Tanzania e Canada.
Si parla di “estrazione” perché le Terre Rare si trovano sempre all’interno di altri minerali, anche se esistono metodi alternativi per ottenere questi materiali, come tramite il prelievo di specifiche parti di fondale oceanico, o il riciclo dei rifiuti elettronici.
L’estrazione vera e propria avviene però attraverso numerosi passaggi, che richiedono l’uso di materiali tossici, come gli acidi, e di una grande quantità di risorse naturali, come l’acqua. Vengono inoltre prodotti scarti tossici che possono contenere sostanze chimiche nocive e altamente inquinanti, che spesso penetrano nel terreno e compromettono la qualità dell'acqua potabile, danneggiando gli ecosistemi acquatici.
Proprio perché le miniere si trovano spesso in Paesi e in zone povere, le violazioni dei diritti dei lavoratori e dell’ambiente sono all’ordine del giorno. Secondo l’Harvard International Review, si stima che l'estrazione di 1 tonnellata di Terre Rare crei circa 2000 tonnellate di rifiuti, in parte tossici, di cui 1 tonnellata di rifiuti radioattivi.
In conclusione
Sono comunque in corso diverse ricerche che mirano a sviluppare metodi di estrazione più sostenibili così da ridurre l'impatto ambientale di questa attività mineraria.
Le Terre Rare sono diventate oggi elementi necessari al funzionamento di molti apparecchi d’uso quotidiano, ma occorre di sicuro pensare a come raggiungere un equilibrio tra le necessità della società e quelle del nostro benessere e dell’ambiente nel quale viviamo.